بررسی و تقسیم بندی انواع مبدل های حرارتی

بررسی و تقسیم بندی انواع مبدل های حرارتی
بررسی و تقسیم بندی انواع مبدل های حرارتی
90,000 ریال 
تخفیف 15 تا 30 درصدی برای همکاران، کافی نت ها و مشتریان ویژه _____________________________  
وضعيت موجودي: موجود است
تعداد:  
افزودن به ليست مقايسه | افزودن به محصولات مورد علاقه

تعداد صفحات : 55 صفحه _ فرمت WORD _ جهت دریافت دانش نامه کارشناسی ارشد M.A در رشته مهندسی شیمی _ دانلود مطالب بلافاصله پس از پرداخت آنلاین

فهرست مطالب

چکیده :
مقدمه :

1-1 دسته بندی مبدل های حرارتی
شكل 1 - 1 دسته بندي مبدل هاي حرارتي
1 - 1- 1 دسته بندی بر مبنای پیوستگی یا تناوب جریان
شكل 1- 2 يك بازياب ساكن كه در كنار كوره بلند مورد استفاده قرار مي گيرد .
شكل 1-3 مبدل حرارتي با جريان متناوب ( بازياب ) كه در ميعان هوا مورد استفاده قرار مي گيرد .
1-1- 2 دسته بندی بر مبنای پدیده انتقال
شكل 1- 4 يك نوع برج خنك كن مرطوب با جريان مكشي هوا
شكل 1- 5 يك بستر سيالي شده
شكل 1- 6 (الف) مبدل حرارتي بستر سيال
شكل 1- 6 (ب) يك راكتور شيميائي با بستر سيال
1-1- 3 دسته بندی بر مبنای فشردگی سطح
شكل 1- 7 مبدل حرارتي صفحه اي كه در مرحله توليد است .
شكل 1- 8 مشخصات هندسي سطوحي كه براي مبدل هاي حرارتي به كار مي رود .
1-1-4 دسته بندی بر مبنای طريقه ساخت ( ساختمان )
الف ) مبدل های حرارتی لوله ای
1- مبدل های دو لوله ای
شكل 1- 9 مبدل حرارتي دو لوله اي (الف) مبدل دو لوله اي (ب) نمونهاي از لوله ها با پره هاي طولي
2- مبدل های لوله مارپیچ
شكل 1- 10 مبدل لوله مارپيچي همراه با قطعات جدا شده آن
3- مبدل های لوله پوسته ای
شكل 1- 11 دو نوع مبدل پوسته و لوله اي با لوله هاي U شكل
جدول 1- 1 حدود ابعاد مبدل های لوله پوسته ای
ب ) مبدل های حرارتی صفحه ای
1- مبدل های صفحه و شاسی
شكل 1- 12 مبدل صفحه و شاسي شامل صفحات موج دار و واشر ها و شاسي
2- مبدل های صفحه مارپیچی
شكل 1- 13 نمائي از نحوه جريان در مبدل صفحه مارپيچي
3- مبدل های لاملا
شكل 1- 14 (الف) يك نمونه مبدل حرارتي لاملا (ب) مقاطع تخت به كار رفته
4- مبدل های صفحه – کویل
شكل 1- 15 (الف) نمونه اي از مجاري جريان (ب) يك نمونه مبدل صفحه – كويل
ج ) مبدل های با سطوح گسترش یافته
1- مبدلهای صفحه پره دار
شكل 1- 16 (الف) دو ورق اصلي و پره بين آنها (ب) يك مبدل حرارتي با صفحه هاي پره دار
شكل 1- 17 پيش گرم كن هواي صفحه اي كه با ارايش جريان مخالف عمل مي كند .
شكل 1- 18 بعضي از انواع پره هاي منقطع
2- مبدل های لوله ای پره دار
شكل 1- 19 بعضي از انواع پره هاي شعاعي روي لوله
شكل 1- 20 يك اوپراتور سقفي كه در سردخانه ها به كار مي رود .
شكل 1- 21 يك پيش گرم كن اب تغذيه كه از لوله هاي پره دار تشكيل شده است
شكل 1- 22 (الف) لوله معمولي با پره ساده (ب) لوله تخت با پره ساده ژ
د - بازياب ها
شكل 1- 23 بعضي از انواع اجر نسوز بكار رفته در هسته بارياب
شكل 1- 24 انواع سطوح فشرده كه در بازياب هاي دما پائين استفاده مي شود .
1- 5 دسته بندي بر مبناي آرايش جريان
1- 5- 1 مبدل هاي حرارتي تك مسيره
الف ) مبدلهاي با جريان مخالف
شكل 1- 25 مبدل حرارتي با جريان مخالف
شكل 1- 26 مبدل لوله پوسته اي با آرايش جريان مخال
شكل 1- 27 نحوه تفكيك گاز و هوا در ورودي و خروجي از يك بازياب
ب ) مبدل هاي با جريان موازي
ج ) مبدل هاي با جريان عمود بر هم
شكل 1- 28 (الف) هر دو سيال غير مخلوط (ب) يك سيال مخلوط و ديگري غير مخلوط
شكل 1- 29 مقايسه سطح تبادل حرارت مورد نياز مبدل هاي حرارتي با ارايش جريان هاي مختلف
1- 5-2 مبدل هاي حرارتي چند مسيره
الف ) مبدل حرارتي جريان مخالف- عمود بر هم
شكل 1- 30 تعدادي از مبدل هاي حرارتي با جريان هاي مخالف – عمود بر هم
شكل 1- 31 دو نوع مبدل حرارتي با جريان هاي مخالف عمود بر هم
ب ) مبدل حرارتي با جريان موازي- عمود بر هم
شكل 1- 33 مبدل با جريان موازي- عمود بر هم
شكل 1- 34 يك سوپر هيتر بخار با جريان موازي- عمود بر هم
ج ) مبدل حرارتي با جريان موازي- مخالف
شكل 1- 35 يك مبدل لوله پوسته اي با آرايش جريان موازي- مخالف
شكل 1- 36 انواع تقسيم بندي لوله ها براي مبدل ها ي لوله پوسته اي با چند مسير لوله و يك مسير پوسته
شكل 1- 37 مبدل هاي پوسته اي با چند مسير پوسته
شكل 1- 38 تعدادي مبدل هاي لوله پوسته كه به طريق مختلف به همديگر متصل شده اند .
شكل 1- 39 آرايش جريان در مبدل هاي (الف) دو نيم شده (ب) شكافته شده
1- 6 دسته بندي بر مبناي تعداد سيالات
شكل 1- 40 مبدل حرارتي سه سيالي (يك مخلوط گازي هيدروژن و متان يا منو اكسيد كربن)
1- 7 دسته بندي بر مبناي مكانيزم انتقال حرارت
1- 8 دسته بندي بر مبناي درجه حرارت كاركرد
1- 8- 1 ويژگيهاي مبدلهاي دماي پايين

 

چکیده:
مبدل حرارتي وسيله اي است كه انرژي را از سيالي به يك يا چند سيال ديگر كه داراي درجه حرارت هاي متفاوتي هستند منتقل مي كند ، لذا مبدل هاي حرارتي در تمام زمينه هاي صنعتي ،تجاري و حتي زندگي روزمره نيز كه به نحوي با تبادل انرژي سر و كار دارند مورد استفاده قرار مي گيرند . براي شناخت هر چه بهتر مبدل هاي حرارتي آن ها را در هشت گروه متفاوت دسته بندي مي كنيم .
مبدل هاي حرارتي با جريان متقاطع كه در اغلب كاربرد هاي صنعتي مانند توليد بخار در ديگ هاي بخار و يا گرمايش و سرمايش هوا و گاز هاي ديگر كاربرد دارند ، در اين دسته بندي جزء مبدل هاي حرارتي با جريان پيوسته سيال به صورت تماس غير مستقيم كه هم به صورت فشرده و هم غير فشرده ساخته شده و با ساختاري به شكل لوله اي و صفحه اي با آرايش جريان عمود بر هم بين دو سيال كه به صورت جابجائي با هم تبادل حرارت مي كنند ، جاي مي گيرند .
مبدل هاي حرارتي لوله –  پره دار صفحه اي كه جزء اين نوع از مبدل هاي حرارتي هستند كمتر مورد تحقيق و بررسي قرار گرفته اند ، هچنين در كتب درسي و دانشگاهي نيز كمتر به معرفي اين نوع مبدل هاي حرارتي مبادرت گرديده است ، لذا هدف از اين تحقيق معرفي بيشتر اين نوع از مبدل هاي حرارتي و بررسي اثر پارامتر هاي هندسي موثر در طراحي اين نوع مبدل هاي حرارتي مي باشد .
بنا براين در اين تحقيق با استفاده از نرم افزار فلوئنت كه يكي از نرم افزارهاي ديناميك سيالات  است ، به بررسي اثر اين پارامترها در طراحي اين نوع از مبدل هاي حرارتي(CFD)محاسباتي پرداخته ايم و در نهايت نيز نتايج بدست آمده از تحقيق را با نتايج محاسبات تجربي در مبدل هاي حرارتي با جريان متقاطع بروي دسته لوله ها مقايسه شده است .


مقدمه :
مبدل حرارتی وسیله ای است که انرژی حرارتی را از سیالی به یک یا چند سیال دیگر که دارای درجه حرارت های متفاوتی هستند منتقل می کند . این تعریف به طور ضمنی بیان می کند که در یک مبدل حرارتی حداقل دو سیال وجود دارند که حرارت بین آن دو جابجا می شود . هرچند که این تعریف از جامعیت كافي برخوردار است معهذا موارد خاصی از مبدلهای حرارتی وجود دارند که در این تعریف نمی گنجند . از جمله این موارد دستگاههای تبادل حرارتی هستند که در سفینه های فضایی و یا هر وسیله ای که در خلاء کار می کند مورد استفاده قرار می گیرند .
مبدل های حرارتی در تمام زمینه های صنعتی ، تجاری و زندگی روزمره که به نحوی با تبادل انرژی سرو کا ردارند مورد استفاده قرار می گیرند . هر موجود زنده به طریقی به مبدل حرارتی مجهز است .
مبدل های حرارتی در اندازه های بسیار کوچک و بسیار بزرگ ساخته شده اند . کوچکترین آنها (کمتر از 1 وات) برای مصارف الكترونیکی فوق هادی ها، هدایت موشک هائی که بوسیله منبع حرارتی کنترل می شوند و بزرگ ترین آنها (ظرفیت حرارتی بزرگ از 1000 مگاوات) در نیروگاه های بزرگ به عنوان دیگ بخار ، کندانسور یا برج خنک کن به کار می روند .
کاربرد مبدل حرارتی بسیار وسیع و در صنایع مختلفی از قبیل نیروگاه های تولید برق ، پالایشگاه ها ، صنایع ذوب فلز و شیشه سازی ، صنایع غذایی و دارو سازی ، کاغذ سازی ، صنایع پتروشیمی ، سردخانه ها و سیستم های گرمایش و سرمایش ساختمان ها ، صنایع میعان گازها ( مانند هوا ) وسائط نقلیه زمینی ، دریایی و فضایی و صنایع الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند . به طور کلی هرجا که مسئله تبدیل و تبادل انرژی مطرح باشد مبدل های حرارتی به نحوی  کاربرد دارند . مبدل های حرارتی به صور مختلفی نظیر دیگ بخار ، مولد بخار ، کندانسور ، اوپراتور ، تبخیر کننده ، برج خنک کن ، پیش گرم کن هوا ، بازیاب ، خنک کن میانی در کمپرسورهای چند مرحله ای ، فن کويل ، هواساز ،     خنک کن روغن ، خنک کن و گرم کن مشتقات نفتی ،  رادیاتور وسائط نقلیه ، گرم کن آب تغذیه و سوپر هیتر در نیروگاه های بخار، کوره و غیره و در صنایع  فوق الذکر به کار می روند .


1-1 دسته بندی مبدل های حرارتی
دسته بندی مبدل های حرارتی می تواند بر اساس پیوستگی یا تناوب جریان ، پدیده انتقال ، میزان فشردگی ، طريقه ساخت ، آرایش جریان ، تعداد سیالات ، مکانیزم انتقال حرارت و در جه حرارت کارکرد انجام پذیرد . این دسته بندی ها در شکل 1- 1 خلاصه شده است .
ادامه شكل 1 - 1 دسته بندي مبدل هاي حرارتي
1 - 1- 1 دسته بندی بر مبنای پیوستگی یا تناوب جریان
جریان سیال داخل مجاری مبدل های حرارتی یا پیوسته است  یا متناوب .  در مبدل های حرارتی با جريان پیوسته مجاری سیال گرم و سرد از هم تفکیک شده اند و سیال گرم دائم درمجاری مخصوص خود و سیال سرد نیز در مجاری مربوطه به خود جریان دارند . دو مجرای جریان توسط یک جداره جامد مانند جدار لوله یا یک ورق از هم جدا شده اند .
از طرفی دیگر در مبدل های حرارتی با جریان متناوب یا بازیاب ها  از یک مجموعه مجاری جریان برای هر دو سیال استفاده می شود . مجموعه مجاری جریان ، هسته مبدل  را تشکیل می دهند که دو سیال به تناوب از آن عبور میکنند . تمام یا بخشی از هسته مبدل مدتی در معرض جریان سیال گرم قرار دارد که در این مدت انرژی را از سیال گرفته در خود ذخیره می نماید . سپس مدتی در مسیر جریان سیال سرد قرار گرفته و انرژی ذخیره شده رابه آن پس می دهد . این دوره تناوب مرتباً تکرارمی شود .
 به عنوان مثال در كوره هائي كه در صنايع شيشه سازي يا شيميائي بكار مي روند از پيش گرم كن هاي ساكن هوا با جريان متناوب استفاده مي گردد . شكل شماتيك يكي از اين پيش گرم كن ها كه به كوره كوپر  معروف است و همراه با كوره بلند در صنعت فولاد سازي به كار مي رود در شكل 1- 2 نشان داده شده است . چنانچه در شكل ملاحضه مي شود اين كوره از دو قسمت تشكيل شده است .
ستون سمت راست خود بازياب است كه شامل مواد متخلخل سراميكي بوده و ستون سمت چپ اتاق احتراق مي باشد . وقتي كه كوره گرم كار مي كند هوا وسوخت از سمت چپ و پائين اتاق وارد شده و گاز هاي داغ از بالاي بازياب ( ستون سمت راست ) وارد شده و از پائين خارج مي شوند . پس از مدتي درجه حرارت مواد سراميكي داخل بازياب به حد كافي بالا مي رود آنگاه ورود سوخت و هوا به اطاق احتراق قطع مي شود و هواي محيط از سمت راست و پائين كوره وارد بازياب مي گردد . پس از عبور از بازياب درجه حرارت آن بالا رفته و از سمت چپ خارج شده و وارد كوره بلند مي شود.

نظري براي اين محصول ثبت نشده است.


نوشتن نظر خودتان

براي نوشتن نظر وارد شويد.

محصولات ذیل قبلا توسط مشتریان محصول فوق خریداری شده است.
محصولات
نظر سنجي
نظرتون در مورد ویکی پروژه چیه؟
  •   مراحل ثبت نام خیلی زیاده!
  •   مطلب درخواستیم رو نداشت!
  •   ایمیل نداشتم که ثبت نام کنم!
  •   مطلبی که میخواستم گرون بود!
نظرنتيجه